A tudósok létrehozták a sötét anyag detektorát, amely már rögzítette az első jeleket
Mérnökök egy csoportja, amely a Sötét Anyagok Fizikai Kompetencia Központjának képviselőiből áll, valamint a Nyugat-Ausztrál Egyetem képviselői sikeresen kifejlesztettek egy teljesen új gravitációs hullámdetektort típus.
És az új detektornak már sikerült két jelet rögzítenie, amelyekről kiderülhet, hogy a sötét anyag jelei. A regisztrált események lehetnek ősfekete lyukakból származó jelek is, vagy általában külső interferencia megnyilvánulása. Szeretném hangsúlyozni, hogy az ilyen jeleket a meglévő detektorok egyike sem képes regisztrálni.
Új gravitációs hullámdetektor és kilátásai
Mint tudják, a gravitációs hullámok nem mások, mint a gravitációs mező ingadozásai, amelyek szó szerint az egész kozmikus térben terjednek a téridő vásznán. És ezek a hullámok a hatalmas tömegű tárgyak (például fekete lyukak) mozgása miatt jönnek létre.
A gravitációs hullámok létezésének lehetőségét több mint száz évvel ezelőtt jósolták meg az általános relativitáselméletben. De csak 2015-ben tudták kísérletileg megerősíteni valóságukat a szuperérzékeny használatának köszönhetően detektorok (egyébként 2017-ben a gravitációs hullámok világelső regisztrálásáért ítélték oda a Nobel-díjat év).
Tehát a 2015-ben feljegyzett gravitációs zavarok két fekete lyuk eggyé egyesülésének a következményei.
Azóta a műszerek többször rögzítették a gravitációs zavarokat, de mint a szerzők az új detektor, az előző generációs eszközök képesek voltak rendkívül alacsony frekvenciák észlelésére felháborodás. A nagyfrekvenciás gravitációs zavarok észlelése pedig ijesztő feladat a modern fizikusok számára.
Az új detektor pedig az első ilyen készülék, amelynek feladata a nagyfrekvenciás zavarok precíz regisztrálása. Valójában a detektor nem más, mint tömeges akusztikus hullámok rezonátora, amelyet egy kvarcoszcillátoron valósítanak meg.
Tehát egy kvarckorong megnövelt frekvenciával rezeg, amikor akusztikus hullámok haladnak át rajta. Mivel a kvarc piezoelektromos hatású, az akusztikus hullámok átalakulnak elektromos impulzusok, amelyeket speciális vezetőképes lemezek fogadnak kvarc korong.
Ezek a padok továbbítják a vett impulzusokat egy szupravezető interferencia eszköznek, amelyben a jelet felerősítik, hogy a detektor rögzíteni tudja.
Ezt az egész szerkezetet sugárzásvédő pajzsokba helyezik, amelyek célja a külső sugárzás okozta interferencia elleni védelem, és szinte abszolút nullára hűtik.
Így a létrehozott detektor képesnek bizonyult a megahertz tartományba eső frekvenciájú gravitációs zavarok regisztrálására.
A tudósok 153 napon keresztül tesztelték az így kapott eszközt, és ezalatt az időszak alatt két hosszú munkamenetet hajtottak végre, amelyekre 2019 májusában és novemberében került sor.
E tesztek során az új detektor két legritkább nagyfrekvenciás eseményt is képes volt rögzíteni. Az 5 Hz-es tartományban fellépő zavarokat 2019. május 12-én és november 27-én rögzítették.
Hogy pontosan honnan érkeztek a rögzített jelek, a tudósoknak fogalmuk sincs, de van egy feltételezés hogy a WIMP-nek nevezett sötét energia részecskék kölcsönhatásba léptek a létrehozott detektorral.
De a tudósok azt sem zárják ki, hogy a rögzített kölcsönhatások töltött részecskék jelenlétének eredménye, ill a felgyülemlett mechanikai igénybevétel szokásos megnyilvánulása magában a detektorban vagy belső atomi folyamat eredményeként kristály.
Annak ellenére, hogy van némi bizonytalanság, a tudósok még mindig tele vannak optimizmussal. Végül is a kísérlet először mutatta be, hogy ezek az eszközök a gravitációs hullámok rendkívül érzékeny detektoraiként használhatók.
Ezenkívül a tudósok azt tervezik, hogy módosítják detektorukat, és képesek lesznek még magasabb frekvenciájú zavarok regisztrálására. A tudósok pedig ugyanazt a kvarcdetektort akarják használni a kozmikus részecskék müondetektorával együtt.
Tetszett az anyag? Akkor értékeld, és ne felejts el feliratkozni a csatornára. Köszönöm a figyelmet!